[发明专利]荧光示踪电池内液体流场分布检测方法、装置及系统

说明书

本发明公开了一种荧光示踪电池内液体流场分布检测方法、装置及系统，其中，该方法包括以下步骤：在电池液体中添加并搅拌荧光剂颗粒，以获取待测悬浮荧光颗粒的液体；将悬浮荧光颗粒的液体泵入3D可视化装置；通过紫外线照射3D可视化装置，并通过3D可视化装置获取悬浮荧光颗粒的分布信息，以根据分布信息得到电池内液体流场分布数据。该方法可以直观显示电池内部液体流场分布，有效显示电池内部液体流动的不均匀性及死区，可以辅助设计电池结构以去除死区并提供有效检验手段。

技术领域

本发明涉及电池检测技术领域，特别涉及一种荧光示踪电池内液体流场分布检测方法、装置及系统。

背景技术

在电解液或反应物或生成物为液体的电池体系中，液体的流场分布对于电池性能的发挥具有重要影响。液体流动不均匀会导致电池体系内反应死区的存在，死区内液体的停滞造成的不良后果是该区域电池反应物供给不足或者生成物堆积，会导致电池在该区域的反应速度减缓甚至停滞，从而降低电池性能。

另一方面，液体流动不均匀会使单体电池体系内各个区域存在均一性问题。液体流动不均匀导致反应物供给不均匀或生成物产生不均匀，使得电池反应区各区域性能存在差异，造成电池的均一性问题。电池反应区各区域的性能不均匀会导致各区域寿命的长短不一，由于短板效应，电池存在均一性问题会显著降低电池寿命。

因此在电解液或反应物或生成物为液体的电池体系中，去除死区，保证液体流动均匀性对于提升电池性能和消除电池均一性问题至关重要。

目前对于电解液或反应物或生成物为液体的电池体系，提升液体在体系内的均匀性的方法往往通过设计电池结构并观察体系内流场分布判断液体流动是否均匀，或者通过有限元仿真软件对电池反应区液体流场分布进行仿真计算，但是直接观察流场分布存在一定障碍，有限元仿真结果与实际情况往往存在很大差异，因此十分需要一种便于直接观察电池体系内液体流场分布的检测方法。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种荧光示踪电池内液体流场分布检测方法。该方法可以检测电池内部液体流场分布情况，并可以辅助设计电池的流场结构。

本发明的另一个目的在于提出一种荧光示踪电池内液体流场分布检测装置。

本发明的第三个目的在于提出一种荧光示踪电池内液体流场分布检测系统。

为达到上述目的，本发明第一方面提出了荧光示踪电池内液体流场分布检测方法，包括以下步骤：在电池液体中添加并搅拌荧光剂颗粒，以获取待测悬浮荧光颗粒的液体；将所述悬浮荧光颗粒的液体泵入3D可视化装置；通过紫外线照射所述3D可视化装置，并通过所述3D可视化装置获取所述悬浮荧光颗粒的分布信息，以根据所述分布信息得到电池内液体流场分布数据。

本发明实施例的荧光示踪电池内液体流场分布检测方法，采用3D可视化的装置再现电池结构，并在电池液体中添加荧光剂，利用紫外线发生装置追踪荧光剂的运动轨迹进而检测电池内液体流场分布，从而可以更直观显示电池内部液体流场分布，有效显示电池内部液体流动的不均匀性及死区，辅助设计电池结构以去除死区并提供有效检验手段。

另外，根据本发明上述实施例的荧光示踪电池内液体流场分布检测方法还可以具有以下附加的技术特征：

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述荧光剂颗粒为吸收入射光线产生荧光的物质。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述紫外线照射所述3D可视化装置进一步包括：判断所述3D可视化装置内是否存在所述悬浮荧光颗粒的液体未能到达流场死区，并观察所述悬浮荧光颗粒的液体的流动均匀性。

可选地，在本发明的一个实施例中，所述流场死区为所述荧光颗粒无聚集区域。